DE102011089207B4

DE102011089207B4 - Method for contacting a stranded wire with a contact

Info

Publication number: DE102011089207B4
Application number: DE102011089207.9A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Herzig; Manuel Vilsmeier
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2021-02-04
Anticipated expiration: 2031-12-21
Also published as: DE102011089207A1

Abstract

Verfahren zum Kontaktieren einer Litzenleitung (10) umfassend Einzeldrähte (11) vorzugsweise aus Leichtmetall mit einem Kontakt, umfassend einen Kontaktabschnitt (21), umfassend die Schritte:Verdichten und Verschweißen der Einzeldrähte (11) in einem freiliegenden Abschnitt der Einzeldrähte (11) der Litzenleitung (10) zur Bildung eines Kontaktierungsabschnitts (13) ;Positionieren des Kontaktierungsabschnitts (13) auf dem Kontaktabschnitt (21) des Kontakts; undVerschweißen des Kontaktierungsabschnitts (13) mit dem Kontaktabschnitt (21).Method for contacting a stranded wire (10) comprising individual wires (11), preferably made of light metal, with a contact, comprising a contact section (21), comprising the steps of: compressing and welding the individual wires (11) in an exposed section of the individual wires (11) of the stranded wire (10) to form a contacting section (13); positioning the contacting section (13) on the contact section (21) of the contact; and welding the contact section (13) to the contact section (21).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Kontaktierung von Leichtmetallleitungen, insbesondere Leichtmetalllitzen, wie Aluminiumlitzen, welche vor allem in Kraftfahrzeugen elektrische Verbraucher mit elektrischer Energie versorgen. Ebenso werden derartige Leichtmetallleitungen für die Erdung von elektrischen Systemen verwendet. Im Besonderen betrifft sie dabei ein Verfahren zum Kontaktieren einer Litzenleitung, umfassend Einzeldrähte aus Leichtmetall mit einem Kontakt, umfassend einen Kontaktabschnitt. Als Leichtmetall kommen beispielsweise Aluminium, Magnesium, Titan oder deren Legierungen in Betracht.The present invention relates to the contacting of light metal lines, in particular light metal strands, such as aluminum strands, which supply electrical consumers with electrical energy, especially in motor vehicles. Such light metal cables are also used for the grounding of electrical systems. In particular, it relates to a method for contacting a stranded wire comprising individual wires made of light metal with a contact comprising a contact section. Aluminum, magnesium, titanium or their alloys can be used as light metals.

Vor allem in Kraftfahrzeugen besteht seit längerem der Wunsch, aus Gründen der Gewichtsersparnis sowie der Substitution teurer Metalle durch kostengünstigere Alternativen, elektrische Leitungen aus Leichtmetall, wie etwa Magnesium oder Aluminium sowie deren Legierungen, zu fertigen. Bei der elektrischen Kontaktierung dieser Leichtmetallleitungen, die insbesondere in Kraftfahrzeugen über einen langen Zeitraum von vielen Jahren einer dynamischen Belastung unterworfen sind, treten jedoch insbesondere aufgrund der Kaltfließneigung des Materials, d. h. der Neigung von Leichtmetallen, wie etwa Aluminium und Magnesium, mechanische Spannungen im Gefüge auch bei niedrigen Temperaturen abzubauen, sowie aufgrund einer vor allem bei Aluminiumlegierungen auf den Oberflächen der Aluminiumlegierung vorliegenden Oxidschicht und schließlich aufgrund der Gefahr elektrochemischer Korrosion im Verbindungsbereich der Leichtmetallleitungen mit den üblicherweise aus edleren Metallen wie etwa Kupfer gefertigten Kontakten in Anwesenheit von Elektrolyten Probleme hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Kontaktierung auf. Es besteht somit seit langem das Bedürfnis, eine dauerhaft beständige Kontaktierung einer Leichtmetalllitze mit den Kontakten auch unter den gegebenen Umständen bereitzustellen.In motor vehicles in particular, there has long been a desire to manufacture electrical cables from light metals, such as magnesium or aluminum and their alloys, in order to save weight and to replace expensive metals with cheaper alternatives. When making electrical contact with these light metal lines, which are subject to dynamic loading over a long period of many years, especially in motor vehicles, however, the material has a tendency to cold flow, i. H. the tendency of light metals, such as aluminum and magnesium, to reduce mechanical stresses in the structure even at low temperatures, as well as due to an oxide layer present on the surfaces of the aluminum alloy, especially in aluminum alloys, and finally due to the risk of electrochemical corrosion in the connection area of the light metal lines with the usually Noble metals such as copper made contacts in the presence of electrolytes have problems with maintaining contact. There has therefore long been a need to provide permanent, permanent contact between a light metal strand and the contacts, even under the given circumstances.

Um diesem Problem entgegen zu treten, schlägt die DE 10 2008 031 588 A vor, eine Kupferhülse mit rundem Querschnitt auf frei liegende Einzeldrähte aufzuschieben und in einem Kaltschweißverfahren mit den Einzeldrähten zu verbinden und gleichzeitig unter Druckeinwirkung zu verformen. Im Anschluss wird die derart aufgebrachte Hülse auf eine Verbindungsfahne des Kontakts aufgebracht und mit dieser verbunden.To counter this problem, the DE 10 2008 031 588 A propose to push a copper sleeve with a round cross-section onto exposed individual wires and to connect it to the individual wires in a cold welding process and at the same time to deform it under the action of pressure. The sleeve applied in this way is then applied to a connecting lug of the contact and connected to it.

Des Weiteren ist aus der DE 10 2007 026 707 B3 ein Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden von Litzen mit einem U-förmigen Träger bekannt. Dabei werden die Einzellitzen zunächst in dem U-förmigen Träger platziert und im Anschluss sowohl untereinander als auch mit dem U-förmigen Träger durch Verdichten und Verschweißen mittels einer Ultraschallsontrode verschweißt. Ferner offenbart die WO 2010/066376 A1 das stoffschlüssige Verbinden einer Kupferfolie mit Aluminiumlitzen eines Litzenleiters. Im Anschluss wird ein Kontakt durch eine herkömmliche Crimpverbindung elektrisch mit dem Litzenleiter verbunden.Furthermore, from the DE 10 2007 026 707 B3 a method for electrically conductive connection of strands with a U-shaped carrier is known. The individual strands are first placed in the U-shaped carrier and then welded to one another and to the U-shaped carrier by compression and welding using an ultrasound beam. Furthermore, the WO 2010/066376 A1 the integral connection of a copper foil with aluminum strands of a stranded conductor. A contact is then electrically connected to the stranded wire using a conventional crimp connection.

Obwohl das in der DE 10 2008 031 588 A beschriebene Verfahren bereits zufriedenstellende Ergebnisse liefert, bestanden Bestrebungen das Verwahren hinsichtlich des erzielbaren Kontakts zwischen Kontakt und Einzeldrähten sowie der Einzeldrähte untereinander zu verbessern und die Steuerbarkeit des Verfahrens zu erleichtern.Although that in the DE 10 2008 031 588 A The method described already provides satisfactory results, efforts were made to improve the preservation of the achievable contact between the contact and the individual wires and the individual wires with one another and to facilitate the controllability of the process.

Diese Problemstellung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.This problem is solved by a method with the features of claim 1. Advantageous further developments can be found in the subclaims.

Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, die Einzeldrähte der Litzenleitung separat und ohne das Vorsehen einer Hülse, d. h. in einem frei liegenden Abschnitt, zu verdichten bzw. kompaktieren und zu verschweißen. Ohne das Vorsehen der Hülse kann ein dichterer Verbund der Einzeldrähte und damit ein verbesserter Kontakt der Einzeldrähte untereinander erzielt werden. Darüber hinaus handelt es sich bei den Einzeldrähten um einheitliches Material, wodurch der Verdichtungs- und Schweißprozess deutlich einfacher steuerbar ist. Ferner kommt das Verfahren der vorliegenden Erfindung mit deutlich weniger Bauteilen als in der DE 10 2008 031 588 A vorgeschlagen aus. Insbesondere ist es sogar möglich herkömmliche Kontakte mit Kontaktcrimp und gegebenenfalls Isolationscrimp für dieses Verfahren zu verwenden, was einen deutlichen Kostenvorteil mit sich bringt.The present invention is based on the idea of compressing or compacting and welding the individual wires of the stranded wire separately and without the provision of a sleeve, ie in an exposed section. Without the provision of the sleeve, a more dense bond between the individual wires and thus improved contact between the individual wires can be achieved. In addition, the individual wires are made of a uniform material, which makes the compression and welding process much easier to control. Furthermore, the method of the present invention comes with significantly fewer components than in FIG DE 10 2008 031 588 A suggested from. In particular, it is even possible to use conventional contacts with a contact crimp and, if necessary, an insulation crimp for this method, which brings with it a clear cost advantage.

Dementsprechend beschreibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Kontaktieren einer Litzenleitung, umfassend Einzeldrähte aus Leichtmetall mit einem Kontakt, umfassend einen Kontaktabschnitt. Die Einzeldrähte können z. B. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet sein. Es sind aber auch andere Leichtmetalle denkbar. Die Litzenleitung kann neben den Einzeldrähten, die im Kern angeordnet sein können, eine umgebende Isolation und etwaige Zwischenschichten zwischen den Einzeldrähten und der Isolation, z. B. Abschirmungen etc., umfassen. Der Kontakt kann beispielsweise ein herkömmlicher Kupferkontakt aus Kupfer oder einer Kupferlegierung sein. Es sind aber auch andere Materialien für den Kontakt, wie z. B. Leichtmetalle, denkbar. Ferner kann als Kontaktabschnitt ein herkömmlicher Kontaktcrimp vorgesehen sein. Neben dem Kontaktcrimp kann der Kontakt darüber hinaus auch einen Isolationscrimp umfassen, der durch Umformen bei der Konfektionierung an die Isolation der Litzenleitung angelegt und/ oder in diese eingepresst wird. Das erfindungsgemäße Verfahren führt in einem ersten Verfahrensschritt die Kompaktierung bzw. Verdichtung und Verschweißung der Einzeldrähte aus. Hierfür wird beispielsweise ein Teil der Einzeldrähte an einem Ende der Litzenleitung frei gelegt, z. B. durch Entfernen der Isolation. Dieser freiliegende Teil wird, wie oben erwähnt, ohne zusätzliche Elemente, z. B. Hülsen, in einer entsprechenden Vorrichtung verdichtet und verschweißt, um einen Kontaktierungsabschnitt zu bilden. Dabei gehen die Einzeldrähte einen dichten Verbund ein, wobei die Oxidschichten zwischen den einzelnen Einzeldrähten aufgebrochen werden. Die Einzeldrähte werden auch miteinander verschweißt, so dass aus den Einzeldrähten im Wesentlichen ein Materialblock mit wenigen oder gar keinen Lufteinschlüssen entsteht, wodurch die Nachbildung von Oxidschichten vorteilhaft vermindert oder ausgeschlossen werden kann. So wird die Querleitfähigkeit erhöht. Im Anschluss werden die so verdichteten und verschweißten Einzeldrähte, d. h. der Kontaktierungsabschnitt, auf dem Kontaktabschnitt des Kontakts positioniert und der Kontaktierungsabschnitt mit dem Kontaktabschnitt verschweißt, um eine elektrische Verbindung zwischen Kontakt und den Einzeldrähten der Litzenleitung (bzw. den aus den Einzeldrähten erzielten Materialblock) herzustellen. Durch die Erfindung wird ein einfaches und leicht steuerbares Verfahren geschaffen, mit dem eine gute Querleitfähigkeit im Ende der Litzenleitung ohne wesentliche Lufteinschlüsse und das damit verbundene Risiko der Oxidbildung erzielbar ist. Folglich kann eine zuverlässige und dauerhafte Kontaktierung zwischen Kontakt und Litzenleitung erzielt werden, bei dem eine gute mechanische Verbindung gewährleistet ist.Accordingly, the present invention describes a method for contacting a stranded wire comprising individual wires made of light metal with a contact comprising a contact section. The single wires can, for. B. made of aluminum or an aluminum alloy. However, other light metals are also conceivable. The stranded wire can, in addition to the individual wires that can be arranged in the core, a surrounding insulation and any intermediate layers between the individual wires and the insulation, e.g. B. shields etc. include. The contact can be, for example, a conventional copper contact made of copper or a copper alloy. But there are also other materials for contact, such as. B. light metals, conceivable. Furthermore, a conventional contact crimp can be provided as the contact section. In addition to the contact crimp, the contact can also include an insulation crimp, which is attached to the insulation by reshaping during assembly the stranded wire and / or pressed into it. In a first process step, the method according to the invention carries out the compaction or compression and welding of the individual wires. For this purpose, for example, part of the individual wires is exposed at one end of the stranded wire, e.g. B. by removing the insulation. This exposed part is, as mentioned above, without additional elements, e.g. B. sleeves, compressed and welded in a corresponding device to form a contacting section. The individual wires form a dense bond, with the oxide layers between the individual individual wires being broken up. The individual wires are also welded to one another, so that essentially a block of material with few or no air inclusions is created from the individual wires, whereby the reproduction of oxide layers can advantageously be reduced or excluded. This increases the transverse conductivity. The individual wires compacted and welded in this way, ie the contacting section, are then positioned on the contact section of the contact and the contacting section is welded to the contact section in order to establish an electrical connection between the contact and the individual wires of the stranded wire (or the block of material obtained from the individual wires) . The invention creates a simple and easily controllable method with which good transverse conductivity can be achieved in the end of the stranded wire without significant air inclusions and the associated risk of oxide formation. As a result, a reliable and permanent contact between the contact and the stranded wire can be achieved in which a good mechanical connection is ensured.

Wie Eingangs bemerkt wird im Wesentlichen das Kontaktieren einer Litzenleitung aus Leichtmetalllitzen beschrieben. Für einen Fachmann ist es jedoch offensichtlich, dass ein derartiges Verfahren auch an andere, herkömmliche Litzenleitungen aus z. B. Kupfer, angewandt werden kann.As noted at the beginning, the contacting of a stranded wire made of light metal strands is essentially described. For a person skilled in the art, however, it is obvious that such a method can also be applied to other conventional stranded wires made of e.g. B. copper can be applied.

Vorteilhafterweise werden die Einzeldrähte zu einem Kontaktierungsabschnitt mit rechteckigem Querschnitt verdichtet und verschweißt. Ein rechteckiger Querschnitt hat sich dabei insbesondere bei Verwendung von Ultraschallschweißverfahren zum Kompaktieren und Verschweißen der Einzeldrähte als besonders vorteilhaft erwiesen. Darüber hinaus weist ein rechteckiger Querschnitt eine relativ große planare Fläche auf, die in Verbindung mit einer planaren Fläche eines Kontaktabschnitts (siehe später) zu einem großflächigen und vorteilhaften Kontakt führt. Im Gegensatz dazu ist die Kontaktierung bei Kontaktierungsabschnitten mit kreisförmigem Querschnitt selbst bei entsprechend geformtem Kontaktabschnitt nur punktuell möglich.The individual wires are advantageously compressed and welded to form a contact section with a rectangular cross section. A rectangular cross section has proven to be particularly advantageous, especially when using ultrasonic welding methods for compacting and welding the individual wires. In addition, a rectangular cross section has a relatively large planar area which, in conjunction with a planar area of a contact section (see later), leads to a large-area and advantageous contact. In contrast to this, in the case of contacting sections with a circular cross section, even with a correspondingly shaped contact section, the contacting is only possible at certain points.

Wie es eingangs erläutert wurde, ist es bei der vorliegenden Erfindung insbesondere möglich Standardkontakte zu verwenden, z. B. Standardkupferkontakte, die einen Kontaktabschnitt mit gekrümmtem, im Allgemeinen U-förmigem, Querschnitt aufweisen. Solche Kontaktabschnitte werden auch als Kontaktcrimp bezeichnet und dienen bei der herkömmlichen Konfektionierung von Kupferlitzen zum Aufcrimpen des Kontaktabschnitts auf das frei liegende Leitungsende. Durch Umformen dieses gekrümmten, insbesondere U-förmigen, Querschnitts bei der vorliegenden Erfindung, beispielsweise mittels eines Stempels vor dem oder beim Positionieren des Kontaktierungsabschnitts auf dem Kontaktabschnitt des Kontakts, kann ein solcher Standardkontakt für verschiedene Litzenleitungen verwendet werden. Eine Anpassung an den Querschnitt der Litzenleitung erfolgt vorzugsweise erst durch die Umformung beim Konfektionierer, der in der Regel nicht Hersteller des Kontakts ist. Dadurch können die Lagerhaltungskosten für unterschiedlich gestaltete Kontakte deutlich reduziert werden. Darüber hinaus ist es möglich mit nur einem Schweißwerkzeug unterschiedliche Leitungsquerschnitte mit dem entsprechenden Kontakt zu verbinden, was die Werkzeugkosten reduziert. Weiterhin ist es aber auch möglich, dass bereits der Kontakthersteller den Kontakt entsprechend der Querschnittsform anfertigt und den Crimpkontakt vorzugsweise als Passung zur Leitung dem Konfektionierer bereitstellt.As explained at the outset, it is particularly possible with the present invention to use standard contacts, e.g. B. Standard copper contacts that have a contact portion with a curved, generally U-shaped, cross-section. Such contact sections are also referred to as contact crimp and are used in the conventional assembly of copper strands to crimp the contact section onto the exposed line end. By reshaping this curved, in particular U-shaped, cross-section in the present invention, for example by means of a stamp before or when positioning the contacting section on the contact section of the contact, such a standard contact can be used for different stranded wires. An adaptation to the cross-section of the stranded wire is preferably only carried out by the reshaping at the assembly company, who is usually not the manufacturer of the contact. As a result, the storage costs for differently designed contacts can be significantly reduced. In addition, it is possible to connect different cable cross-sections to the corresponding contact with just one welding tool, which reduces tool costs. Furthermore, however, it is also possible for the contact manufacturer to make the contact according to the cross-sectional shape and to provide the assembler with the crimp contact preferably as a fit for the line.

Besonders bevorzugt ist dabei eine Umformung, bei der eine planare Auflagefläche für den Kontaktierungsabschnitt entsteht. Z. B. wird ein Stempel in das oben offene „U“ bzw. zu der nach oben offene Krümmung eingeführt und ein unterer Abschnitt der Krümmung bzw. des „U“ flach gedrückt, um die planare Auflagefläche zu bilden. Insofern kann die planare Auflagefläche in Quererstreckung breiter gestaltet sein als die entsprechende Auflagefläche des Kontaktierungsabschnitts, um so verschiedene Querschnitte aufnehmen zu können, so dass ein und derselbe Stempel für verschiedene Leitungsquerschnitte einsetzbar ist. Darüber hinaus bildet insbesondere die Kombination planare Auflagefläche und rechteckiger Querschnitt des Kontaktierungsabschnitts eine große Kontaktfläche und führt damit zu einer verbesserten Kontaktierung.A deformation in which a planar bearing surface for the contacting section is created is particularly preferred. For example, a punch is inserted into the “U” open at the top or to the curvature open to the top and a lower section of the curvature or the “U” is pressed flat to form the planar support surface. In this respect, the planar support surface can be designed wider in transverse extent than the corresponding support surface of the contacting section in order to be able to accommodate different cross-sections so that one and the same punch can be used for different line cross-sections. In addition, the combination of planar support surface and rectangular cross section of the contacting section in particular forms a large contact surface and thus leads to improved contacting.

Selbstverständlich können auch andere Formen für den Litzenleiter und den Kontakt gewählt werden, wobei zu beachten ist, dass der Kontaktcrimp und der kompaktierte Litzenleiter so passend zueinander geformt sind, dass ein größt-mögliches Anliegen des kompaktierten Litzenleiters an den Kontakt gegeben ist. Somit wäre es prinzipiell auch möglich, dass im Querschnitt der Kontaktcrimp halbrund mit einem Durchmesser X geformt ist, wobei der Litzenleiter zumindest abschnittsweise ebenfalls mit einem Durchmesser X rundförmig kompaktiert ist und somit eine große Anlagefläche gebildet wird. Alternativ wäre auch eine ovale Querschnittsfläche der kompaktierten Litzen mit entsprechend geformtem Kontakt möglichOf course, other shapes can also be selected for the stranded conductor and the contact, whereby it should be noted that the contact crimp and the compacted stranded conductor are shaped to match each other so that the compacted stranded conductor is as close as possible to the contact. In principle, it would therefore also be possible for the contact crimp to have a semicircular shape with a diameter X in cross section, the stranded conductor also being compacted in a round shape, at least in sections, with a diameter X and thus a large contact surface is formed. Alternatively, an oval cross-sectional area of the compacted strands with a correspondingly shaped contact would also be possible

Nach dem Kontaktieren kann der Kontaktabschnitt gegebenenfalls weiter umgeformt, z. B. um den Kontaktierungsabschnitt geschlagen, gecrimpt und/oder beschnitten werden. Beispielsweise auf einen Isolationscrimp eines Kontakts kann während des Betriebs verzichtet werden, so dass die Flanken des Isolationscrimps beschnitten werden.After contacting, the contact section can optionally be further deformed, e.g. B. beaten around the contacting section, crimped and / or trimmed. For example, an insulation crimp of a contact can be dispensed with during operation, so that the flanks of the insulation crimp are trimmed.

Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, den Kontaktbereich zwischen Kontaktierungsabschnitt und Kontaktabschnitt zu versiegeln, um dadurch ein nachträgliches Oxidieren weiter zu vermeiden.Furthermore, it can be advantageous to seal the contact area between the contacting section and the contact section in order to further avoid subsequent oxidation.

Ferner kommen vorzugsweise beim Verschweißen der Einzeldrähte und/oder dem Verschweißen des Kontaktierungsabschnitts mit dem Kontaktabschnitt Ultraschallschweißverfahren oder Widerstandsschweißverfahren zum Einsatz. Insbesondere beim Ultraschallschweißen ist die Verwendung eines Kupferkontakts ohne Beschichtung vorteilhaft. Des Weiteren kann eine Oberflächenbehandlung, beispielsweise das Entfernen einer Zinnschicht oder das Herstellen einer Oberflächenstruktur mittels Plasmabeschuss, Laser oder Fräsen vorgesehen sein.Furthermore, ultrasonic welding processes or resistance welding processes are preferably used when welding the individual wires and / or welding the contacting section to the contact section. The use of a copper contact without a coating is particularly advantageous for ultrasonic welding. A surface treatment, for example the removal of a tin layer or the production of a surface structure by means of plasma bombardment, laser or milling, can also be provided.

Darüber hinaus ist es bevorzugt den gesamten Verfahrensablauf, insbesondere umfassend die Schritte Verdichten und Verschweißen der Einzeldrähte wie auch Verschweißen des Kontaktierungsabschnitts mit dem Kontaktabschnitt gegebenenfalls bis hin zur Versiegelung unter Schutzgasatmosphäre durchzuführen, ohne dass der Kontaktierungsbereich beginnend mit der Verdichtung und Verschweißung der Einzeldrähte bis hin zum Verschweißen des Kontaktierungsabschnitts mit dem Kontaktabschnitt und gegebenenfalls Versiegeln mit Sauerstoff in Verbindung kommt. Dies führt ferner dazu, dass keine nachträgliche Oxidierung der aufgebrochenen Oxidschichten bei der Verwendung von z. B. Aluminiumlitzen auftritt.In addition, it is preferable to carry out the entire process sequence, in particular including the steps of compressing and welding the individual wires as well as welding the contacting section to the contact section, if necessary up to sealing under a protective gas atmosphere, without the contacting area beginning with the compression and welding of the individual wires up to Welding the contact section with the contact section and optionally sealing with oxygen comes into contact. This also means that no subsequent oxidation of the broken oxide layers when using z. B. aluminum strands occurs.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung, die alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der obigen Merkmale umgesetzt werden können, es sei denn sie widersprechen einander, sind der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu entnehmen. Diese erfolgt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen

1 schematisch den Verfahrensschritt Verdichten und Verschweißen der Einzeldrähte zeigt;
2 schematisch den Verfahrensschritt Umformen des Kontaktabschnitts zeigt; und
3 schematisch eine Litzenleitung und einen Kontakt nach dem Verschweißen des Kontaktierungsabschnitt mit dem Kontaktabschnitt zeigt.

Further advantages and features of the present invention, which can be implemented alone or in combination with one or more of the above features, unless they contradict one another, can be found in the following description of a preferred embodiment of the present invention. This is done with reference to the accompanying drawings in which

1 shows schematically the process step of compressing and welding the individual wires;
2 schematically shows the method step of reshaping the contact section; and
3 shows schematically a stranded wire and a contact after the contacting section has been welded to the contact section.

1 zeigt linker Hand eine Aufsicht auf ein Ende einer Litzenleitung 10. Die Litzenleitung 10 weist eine Vielzahl von Einzeldrähten 11 auf. Die Einzeldrähte 11 sind aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet. Die Einzeldrähte 11 sind ferner von einer Isolation 12 umgeben. 1 shows a top view of one end of a stranded wire on the left 10 . The stranded wire 10 has a large number of individual wires 11 on. The single wires 11 are formed from aluminum or an aluminum alloy. The single wires 11 are also of isolation 12 surround.

In einem ersten Verfahrensschritt wird die Isolation 12 an einem Ende der Litzenleitung entfernt, so dass die Einzeldrähte 11 frei liegen. Im Anschluss wird dieser frei liegende Abschnitt in einer Ultraschallschweißvorrichtung positioniert und die Einzeldrähte 11 werden zur Bildung eines Kontaktierungsabschnitts 13 verdichtet und verschweißt (Schritt S1). Dadurch erhält das frei liegende Litzenleitungsende einen rechteckigen Querschnitt mit zwei kurzen und zwei langen Seiten, wobei im Bereich einer der langen Seiten eine planare Kontaktierungsfläche 14 ausgebildet wird. Es sind selbstverständlich auch quadratische Querschnitte, Parallelogramme, Trapeze, etc. denkbar. Es ist anzumerken, dass 1 diesbezüglich lediglich eine schematische Darstellung ist und die zwischen den, die Einzeldrähte 11 darstellenden Kreisen nach dem Verdichten und Verschweißen vorteilhafterweise keine Zwischenräume mehr vorhanden sein sollten. Vielmehr schmilzt das Material der Einzeldrähte. Im Schritt S1 werden dabei Oxidschichten, die auf den Oberflächen der Einzeldrähte 11 vorhanden sind, aufgebrochen und eine Querleitfähigkeit der Einzeldrähte 11 zueinander hergestellt. Indem keine Zwischenelemente zwischen den Einzeldrähten 11 und der Ultraschallschweißvorrichtung positioniert werden, insbesondere keine Hülse auf das Litzenende aufgeschoben wird, lässt sich das Schweißverfahren deutlich leichter steuern, da lediglich ein Material (Aluminium oder Aluminiumlegierung) vorliegt. Des Weiteren ist es dadurch möglich die Einzeldrähte 11 besser zu verdichten und damit Lufteinschlüsse zwischen den einzelnen Einzeldrähten 11 zu vermindern, wenn nicht gar auszuschließen.The first step is the insulation 12 removed at one end of the stranded wire, leaving the single wires 11 lying free. This exposed section is then positioned in an ultrasonic welding device and the individual wires 11 are used to form a contacting section 13 compressed and welded (step S1 ). As a result, the exposed stranded wire end has a rectangular cross section with two short and two long sides, with a planar contact surface in the area of one of the long sides 14th is trained. Of course, square cross-sections, parallelograms, trapezoids, etc. are also conceivable. It should be noted that 1 in this regard is merely a schematic illustration and that between, the individual wires 11 Representing circles should advantageously no longer be any gaps after compression and welding. Rather, the material of the individual wires melts. In step S1 there are oxide layers on the surfaces of the individual wires 11 are present, broken and a transverse conductivity of the individual wires 11 manufactured to each other. With no intermediate elements between the individual wires 11 and the ultrasonic welding device are positioned, in particular no sleeve is pushed onto the strand end, the welding process can be controlled much more easily, since only one material (aluminum or aluminum alloy) is present. It is also possible to use the individual wires 11 to compress better and thus air inclusions between the individual wires 11 to reduce, if not to exclude.

2 zeigt eine Aufsicht auf einen Kontaktabschnitt eines Kontakts. Bei dem Kontakt kann es sich beispielsweise um einen Stecker, einen Kabelschuh oder ein vergleichbares zur Kontaktierung gedachtes Element handeln. Diese sind jedoch in den Zeichnungen nicht dargestellt. Bei dem Kontaktabschnitt handelt es sich um einen Standardkontaktabschnitt, insbesondere einen Kontaktcrimp 21. Dieser Kontaktcrimp 21 weist in der dargestellten Ausführungsform eine U-Form auf, die sich aus zwei Schenkeln 22 und einem die Schenkel 22 verbindenden gekrümmten Abschnitt 23 zusammensetzt. Durch Einbringen eines Stempels 30 wird der U-förmige Querschnitt zu einem oben offenen Trapez mit entgegengesetzt geneigten Schenkeln 22 und einem planaren Abschnitt 24 verformt (Schritt S2). Dabei wird eine planare Auflagefläche 25 gebildet. 2 shows a plan view of a contact portion of a contact. The contact can be, for example, a plug, a cable lug or a comparable element intended for contacting. However, these are not shown in the drawings. The contact section is a standard contact section, in particular a contact crimp 21st . This contact crimp 21st has in the illustrated embodiment a U-shape, which consists of two legs 22nd and one thigh 22nd connecting curved section 23 composed. By inserting a stamp 30th the U-shaped cross section becomes a trapezoid open at the top with oppositely inclined legs 22nd and a planar section 24 deformed (step S2 ). This is a planar support surface 25th educated.

In einem nächsten Verfahrensschritt wird der im Schritt S1 hergestellte Kontaktierungsabschnitt 13 mit seiner planaren Kontaktierungsfläche 14 auf der Auflagefläche 25 des Kontaktabschnitts 20, die im Schritt S2 ausgebildet wurde, positioniert (Schritt S3).In a next process step, the in step S1 manufactured contacting section 13 with its planar contact surface 14th on the support surface 25th of the contact section 20th that in the crotch S2 was formed, positioned (step S3 ).

Im Anschluss erfolgt z. B. mittels Ultraschallschweißen das Verschweißen des Kontaktierungsabschnitts mit dem Kontaktabschnitt, insbesondere der Kontaktierungsfläche 14 mit der Auflagefläche 25 (Schritt S4). Durch die großen Kontaktflächen zwischen den Flächen 14 und 25 kann dabei ein zuverlässiger Kontakt erreicht werden.This is followed by e.g. B. the welding of the contacting section with the contact section, in particular the contacting surface, by means of ultrasonic welding 14th with the support surface 25th (Step S4 ). Due to the large contact areas between the surfaces 14th and 25th reliable contact can be achieved.

Schließlich können die Schenkel 22 und gegebenenfalls ein Teil 26 der Auflagefläche 25 durch Beschneiden entfernt werden (Schritt S5) und gegebenenfalls eine Versiegelung (Schritt S6), wie sie z. B. aus der DE 10 2008 031 588 A bekannt ist, vorgenommen werden.Finally, the thighs can 22nd and possibly a part 26th the support surface 25th removed by trimming (step S5 ) and, if necessary, a seal (step S6 ), such as B. from the DE 10 2008 031 588 A is known to be made.

Selbstverständlich ist es möglich, dass ein Beschneiden des Kontakts, insbesondere des Isolationscrimps, bereits während eines vorhergehenden Bearbeitungsschritts durchgeführt wird.It is of course possible for the contact, in particular the insulation crimp, to be trimmed as early as during a previous processing step.

Vorteilhafterweise findet dabei das Verfahren vom Schritt S1 bis zum Schritt S4, vorteilhafterweise jedoch bis zum Schritt S6, unter Schutzgasatmosphäre statt. Dadurch kann verhindert werden, dass sich während dem Verfahren neue Oxidschichten bilden und auch ein Sauerstoffeinschluss in der Versiegelung kann zuverlässig ausgeschlossen werden.The method of step advantageously takes place here S1 up to the crotch S4 , but advantageously up to the step S6 , under a protective gas atmosphere. This can prevent new oxide layers from forming during the process and also reliably exclude oxygen inclusion in the seal.

Durch das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren wird ein leicht steuerbares Verfahren mit einer guten Querleitfähigkeit zwischen den Einzeldrähten 11 geschaffen.The method according to the invention described above provides an easily controllable method with good transverse conductivity between the individual wires 11 created.

Darüber hinaus kann aufgrund der großen Auflagefläche zwischen dem Kontaktierungsabschnitt und dem Kontaktabschnitt ein guter Kontakt hergestellt werden.In addition, due to the large contact surface between the contacting section and the contact section, good contact can be established.

Zusätzlich kann durch die Umformung eines Standardkontaktabschnitts eines Kontakts, z. B. eines Kontaktcrimps, ein Standardkontakt verwendet und an verschiedene Leiterquerschnitte angepasst werden, wodurch nur ein Kontakt vorgehalten werden muss, dieser aber für verschiedene Leitungsquerschnitte eingesetzt werden kann. Dies reduziert die Lagerhaltungskosten. Darüber hinaus können für verschiedene Leitungsquerschnitte und Kontakte die gleichen Werkzeuge zum Umformen wie auch Schweißen verwendet werden, wodurch die Werkzeugkosten reduziert werden.In addition, by reshaping a standard contact portion of a contact, e.g. B. a contact crimp, a standard contact can be used and adapted to different conductor cross-sections, whereby only one contact has to be kept, but this can be used for different cable cross-sections. This reduces the storage costs. In addition, the same tools for forming and welding can be used for different cable cross-sections and contacts, which reduces tool costs.

Claims

Method for contacting a stranded wire (10) comprising individual wires (11), preferably made of light metal, with a contact comprising a contact section (21) comprising the steps: Compressing and welding the individual wires (11) in an exposed section of the individual wires (11) of the stranded wire (10) to form a contacting section (13); Positioning the contacting section (13) on the contact section (21) of the contact; and Welding the contact section (13) to the contact section (21).

Procedure according to Claim 1 , in which the contacting section (13) is formed with a rectangular cross section.

Procedure according to Claim 1 or 2 , further comprising the steps: providing a contact comprising a contact section (21) with a curved, in particular U-shaped cross section; and reshaping the contact section (21) before or during the positioning of the contacting section (13) on the contact section (21) of the contact.

Procedure according to Claim 3 , in which the contact section (21) is reshaped in such a way that it has a planar support surface (25) for the contacting section (13).

Method according to one of the preceding claims, in which the contact section is further reshaped and / or trimmed after the contacting section (13) has been welded to the contact section (21).

Method according to one of the preceding claims, in which the contact area between contacting section (13) and contact section (21) is sealed.

Method according to one of the preceding claims, in which the welding of the individual wires (11) and / or the welding of the contacting section (13) to the contact section (21) is carried out by an ultrasonic welding process or a resistance welding process.

Method according to one of the preceding claims, in which the compaction and Welding of the individual wires (11) and the welding of the contacting section (13) to the contact section (21) takes place under a protective gas atmosphere.